現在、取鍋は次第に大型化しており、製錬温度が高く、製錬時間が長いため、使用条件はますます厳しくなり、取鍋に使用される耐火材料に対する要求も高まっています。取鍋内の通気性レンガの位置と環境が特殊なため、その寿命、吹き込み成功率、通気性量に対する要求は高くなっています。現在、取鍋底の通気性レンガは、取鍋の寿命を制限するボトルネック要因となっています。高い吹き抜け率、酸素フリーの洗浄、取鍋ライニングや底耐火物の耐用年数との同期は、ユーザー、通気性レンガメーカー、研究者の共通の目標です。
1. 通気性レンガの損傷分析
取鍋用通気性煉瓦の断続的な操作プロセスは、鋼の接続、空気吹き込み精錬、鋼の注入、スラグの注入、酸素洗浄です。上記のプロセスは、通気性煉瓦の使用中に寿命の終わりまで繰り返されます。通気性煉瓦の耐用年数に影響を与える多くの要因のうち、熱剥離と酸素洗浄は通気性煉瓦の損傷につながる重要な原因であり、吹き込み撹拌時間と撹拌強度も通気性煉瓦の損傷に非常に重要な影響を及ぼします。溶鋼の再侵入と通気性煉瓦の頻繁な交換の主な原因は、剥離、スリット内の鋼の挟み込み、および吹き込みの失敗です。
現場での使用において、溶融鋼と接触するスリットコランダムスピネル通気性煉瓦の加熱面の下部に横割れが生じやすく、横割れによる熱剥離を引き起こし、通気性煉瓦の耐用年数を大幅に短縮することがよく見られます。溶融鋼とスラグの浸食と浸透は、通気性煉瓦の損傷につながる重要な原因の1つです。溶融鋼とスラグの浸食と浸透により、通気性煉瓦の作業面に反応変成層が形成され、構造の剥離につながります。浸透がひどいと、通気路が塞がれ、吹き出し速度と耐用年数が低下します。
使用後の残留レンガの微細構造分析によると、LF精錬プロセスで使用される通気性レンガのスリットと亀裂には明らかなスラグ浸食と浸透があり、LF + VD精錬プロセスで使用される通気性レンガのスリットと亀裂には溶鋼浸透があります。定期的な操作の過程で、熱衝撃によるスリット口の拡大と亀裂により、溶鋼またはスラグの浸透浸食が悪化し、剥離現象が発生します。通気性レンガのスリットを塞いだ後、酸素を吹き込んで清掃する必要があり、これは通気性レンガの吹き込み速度と耐用年数に直接影響します。
2. 通気性レンガ材料の研究の進展
スリット通気煉瓦の性能と耐用年数を向上させるために、原材料と製造技術の面からいくつかの対策が講じられています。1）耐浸食性と耐浸食性の観点から、耐熱衝撃性に優れた原材料を選択する必要があります。2）耐透水性の観点から、作業温度で溶鋼に濡れにくい材料を選択する必要があります。高温真空下では、いくつかの耐火酸化物の安定順位はAl₂O₃> CaO> MgO> Cr₂O₃であり、濡れ角順位はZrO₂> Al₂O₃> MgOです。